1 设计任务
液氨蒸发器采用出口产品温度为主被控变量，加热蒸汽流量为副被控变量。主、副对象的传递函数分别为：
011
()(201)(301)
G s s s =
++，
0.1021
()0.21s
G s e s -=
+
主、副扰动通道的传递函数分别为：
11
()0.21f G s s =
+， 2()1f G s =
试分别采用单回路控制和串级控制设计温度控制系统。 设计要求如下：
（1）分别进行控制方案设计，给出相应的闭环系统原理图； （2）对设计的控制系统进行仿真，整定控制器参数；
（3）给出系统的跟踪性能和抗干扰性能仿真，包括一次扰动和二次扰动； （4）对不同控制方案对系统的影响做对比分析。
2 整体方案设计
2.1 单回路控制变量的选择
对于被控量和操作量选择的原则，其中，被控量选择的原则是能直接反映生产过程中产品产量和质量，选择的结果直接影响生产，因此此设计的被控量是温度。操纵量是克服扰动影响、使系统重新恢复平稳运行的积极因素，应该遵循快速有效的克服干扰的原则去选择操纵量，因此此设计的操纵量是加热蒸汽流量。
2.2 串级控制系统的选择
串级控制系统选择主变量时要遵循以下原则：在条件许可的情况下，首先应尽量选择能直接反应控制目的的参数为主变量；其次要选择与控制目的有某种单值对应关系的间接单数作为主变量；所选的主变量必须有足够的变化灵敏度。 故在本系统中选择出口产品温度作为主变量。副回路的设计质量是保证发挥串级系统优点的关键。副变量的选择应遵循以下原则：应使主要干扰和更多的干扰落入副回路；应使主、副对象的时间常数匹配；应考虑工艺上的合理性、可能性和经
济型。故选择本系统中的加热蒸汽流量为副变量。又因为外环是主回路，内环是副回路，所以温度调控是主回路。
2.3 控制器的选择
PID控制器的参数整定是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。在串级控制系统中，由于对副回路没有太大的要求，所以只需要有比例环节即可（即P为常数，I=0）。而对于要求较高的主回路，由于主变量一般不得有偏差，所以主回路一般由比例微分控制（P,I均为常数）。
3 系统仿真与参数整定
3.1 单回路系统的仿真与参数整定
针对设计要求，单回路前向通道中含有主、副控制器及扰动，而调节器一般位于扰动的前面，所以PID调节器在最前面。设计中副被控变量为加热蒸汽流量，所以其作为反馈作用于输入端
调节器副控制器主控制
器
扰动2 扰动1
蒸汽流量测量
图3-1-1单回路控制系统方框图
由方框图对应得到系统仿真图
图3-1-2 单回路控制系统simulink仿真图
仿真整定过程：
首先将PID的参数设置为仅存在比例调节，变换不同的P值以达到期望的效果。
图3-1-3
P=1,I=0，无扰动信号
图3-1-4
P=3,I=0，无扰动信号
图3-1-5
P=5,I=0，无扰动信号
图3-1-6 P=7，I=0，无扰动信号
上面四幅图片可得当P越大时，超调量越大，稳定性下降。但是震荡频率加快，响应时间变短。为了保持系统原来的衰减率，PI调节器比例带必须适当加大。又因为要使PI调节在稍微牺牲控制系统的动态品质以换取较好的稳态性能，所以P值不应过大，因此选择P=7。
图3-1-7
P=7，I=0.1，无扰动信号
图3-1-8
P=7，I=0.3，无扰动信号
积分环节的作用除消除系统的余差外，也加大了系统的振荡频率，使响应速度变快。但是随着I的增大，超调量过大，也调节时间过长，系统动态性能降低，因此选择I=0.1最佳
图3-1-9
P=7，I=0.1，一次扰动信号
图3-1-10
P=7，I=0.1，二次扰动信号
通过反复试验过程，此时系统的阶跃响应效果比较理想，控制器参数整定比较合理。加入扰动以后超调量有所增大，但后面能够达到期望值，具有一定的调节作用。
3.2 串级控制系统的仿真与参数整定
针对设计要求，产品温度作为主变量必然处于主回路，蒸汽流量作为副变量位于副回路中，扰动要加在调节器之后，因此得如下图所示框图：
图3-2-1串级控制系统方框图
由方框图对应得到系统仿真图
图3-2-2 串级控制系统simulink 仿真图
仿真整定过程：
首先将主、副PID 调节器设计为比例控制，增益分别为K1,K2，假设扰动均为零，在给定阶跃输入下得到输出响应y1(t),y2(t)。串级系统的整定比单回路复杂，因为两个调节器串在一起工作，各回路之间相互联系，相互影响。改变主、副调节器中的任何一个整定参数，对主、副回路的过渡过程都有影响，这种影响程度取决于主、副对象的动态特性、而且待整定的参数比单回路多，因此，串级系统的整定必然比较困难和繁琐。常用的工程整定方法有：试凑法，两步整定法和一步整定法。其中一步整定法步骤为：选择一个合适的负调节器放大倍数K2，按纯比例控制规律设置负调节器。本设计中经过多次调试，确定K2=12。主调节器也先置于纯比例作用，使串级控制系统投入运行，用整定单回路的方法整定主调节器参数。 实验步骤如下图：
主调节器
副调节器
副控制器
主控制器
副扰动
主扰动
蒸汽流量 产品温度
图3-2-3
K1=1，I=0，K2=12，无扰动
图3-2-4
K1=5,I=0,K2=12，无扰动
图3-2-5
K1=7,I=0,K2=12，无扰动
由上图可知P越大，系统的响应过程越好，超调量变大，震荡频率加大，响应时间变短。由单回路控制得知P不应过大，因此选择K1=7。
因为副回路是随动系统，允许有误差，因为副调节器可以不引入积分作用，因此只需讨论主调节器的I值即可。
图3-2-6
K1=5,I=0.1,K2=12，无扰动
图3-2-7
K1=7,I=0.1,K2=12，无扰动
图3-2-8
K1=7,I=0.2,K2=12，无扰动
由上图很明显得知，K1增大震荡剧烈，超调量增大，调节时间变短，震荡频率加快。而引入积分环节后，超调变小，调节时间变短。I=0.2时较I=0.1时震荡剧烈，调节时间过长，所以I=0.1。
图3-2-9
K1=7,I=0.1,K2=12,一次扰动（主扰动）
图3-2-10
K1=7,I=0.1,K2=12,二次扰动（副扰动）
图3-2-11
K1=7，I=0.1，K2=12,一、二次扰动均作用系统
加入时间滞后环节后系统的仿真图
图3-2-12
此时系统的参数整定数值为
图3-2-13
K1=0.2，I=0.1，K2=0.3，一、二次扰动均作用
以下为整定过程中各参数变化后的效果
图3-2-14
K1=0.2，I=0.2，K2=0.3，一、二次扰动均作用（含时滞）
K1=0.2，I=0.1，K2=1，一、二次扰动均作用（含时滞）
图3-2-16
K1=7，I=0.1，K2=0.3，一、二次扰动均作用（含时滞）
主、副调节器共同作用，使得系统响应加快，两种干扰同时作用时，使超调量进一步加大，调节时间变长。串级控制系统由于副回路的存在，提高了系统的工作频率，减小了震荡周期，在衰减系数相同的情况下，缩短了调节时间，提高了系统的快速性。
4 小结
通过以上分析可知：串级控制的副控制器具有“粗调”的作用，而主控制器具有“细调”的作用。由串级控制器和单回路控制器的仿真图比较可知，采用单回路控制，系统的阶跃响应达到要求时，系统对一次，二次扰动的抑制效果不是
很好。若主、副控制器两者相互配合，控制质量必然高于单回路控制系统。
1 设计任务 液氨蒸发器采用出口产品温度为主被控变量，加热蒸汽流量为副被控变量。主、副对象的传递函数分别为： 11?)G(s?0.1s es)?G(011)??1)(30s(20s020.2s?1， 主、副扰动通道的传递函数分别为： 1?)(sG G(s)?11f1s?0.2，2f试分别采用单回路控制和串级控制设计温度控 制系统。 设计要求如下： （1）分别进行控制方案设计，给出相应的闭环系统原理图； （2）对设计的控制系统进行仿真，整定控制器参数； （3）给出系统的跟踪性能和抗干扰性能仿真，包括一次扰动和二次扰动；（4）对不同控制方案对系统的影响做对比分析。 2 整体方案设计 2.1 单回路控制变量的选择 对于被控量和操作量选择的原则，其中，被控量选择的原则是能直接反映生产过程中产品产量和质量，选择的结果直接影响生产，因此此设计的被控量是温度。操纵量是克服扰动影响、使系统重新恢复平稳运行的积极因素，应该遵循快速有效的克服干扰的原则去选择操纵量，因此此设计的操纵量是加热蒸汽流量。 2.2 串级控制系统的选择 串级控制系统选择主变量时要遵循以下原则：在条件许可的情况下，首先应尽量选择能直接反应控制目的的参数为主变量；其次要选择与控制目的有某种单值对应关系的间接单数作为主变量；所选的主变量必须有足够的变化灵敏度。故在本系统中选择出口产品温度作为主变量。副回路的设计质量是保证发挥串级系统优点的关键。副变量的选择应遵循以下原则：应使主要干扰和更多的干扰落入副回路；应使主、副对象的时间常数匹配；应考虑工艺上的合理性、可能性和经 济型。故选择本系统中的加热蒸汽流量为副变量。又因为外环是主回路，内环是副回路，所以温度调控是主回路。 2.3 控制器的选择 PID控制器的参数整定是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。在串级控制系统中，由于对副回路没有太大的要求，所以只需要有比例环节即可（即P为常数，I=0）。而对于要求较高的主回路，由于主变量一般不得有偏差，所以主回路一般由比例微分控制（P,I均为常数）。 3 系统仿真与参数整定 3.1 单回路系统的仿真与参数整定
B Y S-30温湿度控制仪 使用说明书 -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
BYS-30型混凝土标准养护室自动控制仪 使 用 说 明 书 浙江华南仪器设备有限公司
浙江华南仪器设备有限公司专业生产销售混凝土标准养护室自动温湿控制仪，混凝土养护室控制仪欢迎您来电咨询混凝土标准养护室自动温湿控制仪，混凝土养护室控制仪的详细信息！浙江华南仪器设备有限公司提供的混凝土标准养护室自动温湿控制仪，混凝土养护室控制仪不仅具有国内外领先的技术水平，更有良好的售后服务和优质的解决方案。 混凝土标准养护室自动温湿控制仪，混凝土养护室控制仪技术电话： BYS-30型混凝土标准养护室自动控制仪是浙江华南仪器设备有限公司自行研发的新一代适用于各水泥厂、水泥制品厂、商品砼搅拌站及建工、交通工程、公路施工单位、科研机构和质检站对标准养护室的温湿度控制，具有操作方便、控制准确等优点。 本控制仪另一特点为三通道设置，常规单通道设置时，可控制20m3以下空间的温湿度，当用户选择二、三通道时只要增加一台或二台加湿加热水箱， 即可控制达 50m3和70 m3空间的温湿度。 一.产品符合GB/T 50081-2002《普通砼力学性能试验方法》和ISO2736、JTGE30-2005等标准的要求。 二.混凝土标准养护室自动控制仪技术指标上海雷韵技术电话：控温范围：10~40℃控温精度： (20℃)±2℃控湿范围：≥95%(相对湿度) 加热功率： kW / kW(常规配置/二通道配置/三通道配置) 制冷功率：≤2kW(用户需自己配备≤3匹单冷空调，不要遥控器，控制回路接入本控制仪) 加湿功率： 60W 电源电压：AC220V±22V 电源频率： 50 Hz±1Hz 三. 混凝土标准养护室自动控制仪结构与工作原理 1、该控制仪由控制箱、加湿器、不锈钢加热水箱和空调(自备)四大部分组成，其温、湿度的控制均由数显仪表自动交换，无须人工控制。 2、工作原理 (1)温控：当养护室内的温度高于控制仪的上限给定值时，控制系统即输出制冷信号，控制单冷空调，外接负载工作，反之，温度低于控制仪的下限给定值时，主机即加热，当达到控制要求时自动恢复到恒温状态，如此反复达到控制温度的目的。用户如果安装的是冷暖型空调，则不能去掉遥控装置，宜把空调调整在目标控制温度的下限，利用本控制仪把温度控制在更精确的状态下。 (2)湿控：当养护室内的湿度低于控制值时，控制系统输出加湿信号，控制主机加湿器工作，室内湿度达到要求后即自动停止工作。控制仪还设置有手动加湿功能，只要按下控制面板上的手动加湿按钮，即可进行人为加湿。 四. 混凝土标准养护室自动控制仪安装及使用方法 1、安装方法 (1)首先将控制箱固定在养护室外,固定位置以方便操作为宜。选择最近位置将温湿度探头放入养护室内并固定好,温湿度传感器分别按编号连接到控制仪。养护室应有良好的保温性和密封性，空间大小符合要求。 (2)然后将主机放于养护室中心位置，用塑料水管将增湿器进水口与自来水管连通，打开水龙头(常开小量)进水能自动控制，水位必须高于电热管，以免电热管脱水烧毁。加热、加湿插头分别插在控制箱的插座上。 (3)单冷空调器安装前需将控制系统拆除，然后将压缩机的电源插头直接连接在制冷插座上。注意：如果安装冷暖型空调，不要把空调接入控制仪，让空调独立运行即可。
蒸发器温度控制系统集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
1 设计任务 液氨蒸发器采用出口产品温度为主被控变量，加热蒸汽流量为副被控变量。主、副对象的传递函数分别为： 011()(201)(301)G s s s =++， 0.1021()0.21s G s e s -=+ 主、副扰动通道的传递函数分别为： 11 ()0.21f G s s =+， 2()1f G s = 试分别采用单回路控制和串级控制设计温度控制系统。 设计要求如下： （1）分别进行控制方案设计，给出相应的闭环系统原理图； （2）对设计的控制系统进行仿真，整定控制器参数； （3）给出系统的跟踪性能和抗干扰性能仿真，包括一次扰动和二次扰动； （4）对不同控制方案对系统的影响做对比分析。 2 整体方案设计 2.1 单回路控制变量的选择 对于被控量和操作量选择的原则，其中，被控量选择的原则是能直接反映生产过程中产品产量和质量，选择的结果直接影响生产，因此此设计的被控量是温度。操纵量是克服扰动影响、使系统重新恢复平稳运行的积极因素，应该遵循快速有效的克服干扰的原则去选择操纵量，因此此设计的操纵量是加热蒸汽流量。
2.2 串级控制系统的选择 串级控制系统选择主变量时要遵循以下原则：在条件许可的情况下，首先应尽量选择能直接反应控制目的的参数为主变量；其次要选择与控制目的有某种单值对应关系的间接单数作为主变量；所选的主变量必须有足够的变化灵敏度。故在本系统中选择出口产品温度作为主变量。副回路的设计质量是保证发挥串级系统优点的关键。副变量的选择应遵循以下原则：应使主要干扰和更多的干扰落入副回路；应使主、副对象的时间常数匹配；应考虑工艺上的合理性、可能性和经济型。故选择本系统中的加热蒸汽流量为副变量。又因为外环是主回路，内环是副回路，所以温度调控是主回路。 2.3 控制器的选择 PID控制器的参数整定是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。在串级控制系统中，由于对副回路没有太大的要求，所以只需要有比例环节即可（即P为常数，I=0）。而对于要求较高的主回路，由于主变量一般不得有偏差，所以主回路一般由比例微分控制（P,I均为常数）。 3 系统仿真与参数整定 3.1 单回路系统的仿真与参数整定 针对设计要求，单回路前向通道中含有主、副控制器及扰动，而调节器一般位于扰动的前面，所以PID调节器在最前面。设计中副被控变量为加热蒸汽流量，所以其作为反馈作用于输入端
XMT-2000 智能型数字显示温度控制器使用说明书 此产品使用前，请仔细阅读说明书，以便正确使用，并妥善保存，以便随时参考。 操作注意 为防止触电或仪表失效，所有接线工作完成后方能接通电源，严禁触及仪表内部和改动仪表。 断电后方可清洗仪表，清除显示器上污渍请用软布或棉纸。显示器易被划伤，禁止用硬物擦拭或触及。 禁止用螺丝刀或书写笔等硬物体操作面板按键，否则会损坏或划伤按键。 1．产品确认 本产品适用于注塑、挤出、吹瓶、食品、包装、印刷、恒温干澡、金属热处理等设备的温度控制。本产品的PID参数可以自动整定，是一种智能化的仪表，使用十分方便，是指针式电子调节器、模拟式数显温控仪的最佳更新换代产品。本产品符合Q/SQG01-1999智能型数字显示调节仪标准的要求。 请参照下列代码表确认送达产品是否和您选定的型号完全一致。 XMT□-□□□□-□ ①②③④⑤⑥ ①板尺寸（mm）3:时间比例(加热) 5:下限偏差报警 省略:80×160(横式) 4:两位PID作用(继电器输出) 6:上下限偏差报警 A:96×96 5:驱动固态继电器的PID调节⑤输入代码 D:72×72 6:移相触发可控硅PID调节 1:热电偶 E:96×48(竖式) 7:过零触发可控硅PID调节 2:热电阻 F:96×48(横式) 9:电流或电压信号的连续PID调节 W:自由信号 G:48×48 ④报警输出⑥馈电变送输出 ②显示方式 0:无报警 V12:隔离12V电压输出 6:双排4位显示 1:上限绝对值报警 V24:隔离24V电压输出 ③控制类型 2:下限绝对值报警 GI4:隔离4-20mA变送输出 0:位式控制3:上下限绝对值报警 2:三位式控制 4:上限偏差报警 2．安装 2.1 注意事项（5）推紧安装支架，使仪表与盘面结合牢固。 （1）仪表安装于以下环境 （2）大气压力：86~106kPa。2．3 尺寸 环境温度：0~50℃。 相对湿度：45~85%RH。 （3）安装时应注意以下情况 H h 环境温度的急剧变化可能引起的结露。 腐蚀性、易燃气体。 直接震动或冲击主体结构。 B l 水、油、化学品、烟雾或蒸汽污染。 b b’ 过多的灰尘、盐份或金属粉末。 空调直吹。阳光的直射。 热辐射积聚之处。 h’ 2．2 安装过程（1）按照盘面开孔尺寸在盘面上打出用来安装单位：mm 仪表的矩形方孔。型号 H×B h×b×1 h’×b’ （2）多个仪表安装时，左右两孔间的距离应大 XTA 96×96 92×92×70 (92+1)×(92+1) 于25mm；上下两孔间的距离应大于30mm。 XTD 72×72 68×68×70 (68+1)×(68+1) （3）将仪表嵌入盘面开孔内。 XTE 96×48 92×44×70 (92+1)×(44+1) （4）在仪表安装槽内插入安装支架 XTG 48×48 44×44×70 (44+1)×(44+1) 3．接线 3.1接线注意 （1）热电偶输入，应使用对应的补偿导线。 （2）热电阻输入，应使用3根低电阻且长度、规格一致的导线。 （3）输入信号线应远离仪表电源线，动力电源线和负荷线，以避免引入电磁干扰。 3.2接线端子 4．面板布置 ①测量值（PV）显示器（红） ?显示测量值。 ?根据仪表状态显示各类提示符。 ②给定值（SV）显示器（绿） ?显示给定值。 ?根据仪表状态显示各类参数。 ③指示灯 ?控制输出灯（OUT）(绿)工作输出时亮。 ?自整定指示灯（AT）(绿) 工作输出时闪烁。 ?报警输出灯1（ALM1）(红)工作输出时亮。 ?报警输出灯2（ALM2）(红)工作输出时亮。 ④SET功能键 ?参数的调出、参数的修改确认。 ⑤移位键 ?根据需要选择参数位，控制输出的ON/OFF。 ⑥▲、▼数字调整键 ?用于调整 数字，启动/退出自整定。
蒸发器E1201系统控制方案—2012年“西门子杯”全国大学生工业自动化挑战赛 大赛主题：绿色与安全 沈阳建筑大学广思源队 2012年7月8日
方案设计依据、范围及相关标准 1.设计依据 （1）2012年西门子杯全国大学生自动化挑战赛设计开发型竞赛组分赛区考题及其初赛评分细则。（2）新一代高级多功能过程控制实训系统（SMPT-1000）说明。 （3）SIMATIC PCS7使用手册及产品目录。 2.设计范围 本设计包括基础过程控制系统（BPCS）方案设计、安全相关系统（SRS）方案设计、自控设备的选型以及仪表电源供给方案设计。 3.设计遵循的标准和规范 （1）HG/T 20636-1998 《自控专业设计管理规定》 （2）HG/T 20637-1998 《自控专业工程设计文件的编制规定》 （3）HG/T 20638-1998 《自控专业工程设计文件深度的规定》 （4）HG/T 20639-1998 《自控专业工程设计用典型图表及标准目录》 （5）HG 20505-2000 《过程检测和控制系统用文字代号和图形符号》 （6）HG/T 20507-2000 《自动化仪表选型设计规定》 （7）HG/T 20509-2000 《仪表供电设计规定》 （8）HG 20512-1992 《仪表配管、配线设计规定》 （9）HG/T 20519-1992 《化工工艺设计施工图内容和深度统一规定》 （10）HG 20556-1993 《化工厂控制室建筑设计规定》 （11）HG 20559-1993 《管道仪表流程图设计规定》 （12）GB/T 21109-2007 《过程工业领域安全仪表系统的功能安全》 （13）IEC61882 《危险与可操作性分析应用指南》
感谢您使用本厂产品 使用前请认真阅读产品使用说明书 目录 一、概况 (1) 二、工作原理 (5) 三、主要技术指标 (5) 四、安装及使用 (5) 五、注意事项 (10) 六、附录Pt100工业铂电阻分度值表 (11)
一、概况 1、温度控制器根据沈阳变压器研究所制订的JB/T6302《变压器用压力式温度计》标准的命名 如下： 2 2、温度控制器根据JB/T9236《工业自动化仪表产品型号编制原则》的要求产品命名如下： 2
BWY（WTYK）系列温度控制器的成套性和适用性
图一 系列温度控制器外形及安装尺寸B W Y (W T Y K )
二、工作原理 变压器温度控制器（以下简称温控器），主要由弹性元件、毛细管、温包和微动开关组成。当温包受热时，温包内感温介质受热膨胀所产生的体积增量，通过毛细管传递到弹性元件上，使弹性元件产生一个位移，这个位移经机构放大后指示出被测温度并带动微动开关工作，从而控制冷却系统的投入或退出。 BWY（WTYK）-802A、803A温控器采用复合传感器技术，即仪表温包推动弹性元件的同时，能同步输出Pt100热电阻信号，此信号可远传到数百米以外的控制室，通过XMT数显温控仪同步显示并控制变压器油温。也可通过数显仪表，将Pt100铂电阻信号转换成与计算机联网的直流标准信号（0～5）V、(1～5)V或(4～20)mA输出。 三、主要技术指标 （一）BWY（WTYK）-802、803型 1、正常工作条件：（-40～+55）℃ 2、测量范围：（-20～+80）℃ （0～+100）℃ （0～+120）℃ （0～+150）℃ 3、指示精确度： 1.5级 4、控制性能：①设定范围：全量程可调 ②设定精确度：±3℃ ③开关差： 6±2℃ ④额定功率： AC 250V/3A ⑤标准设定值：802：K1=55℃； K2=80℃ 803：K1=55℃； K2=65℃ K3=80℃ 5、仪表安装尺寸：详见外形及安装尺寸图 （二）BWY（WTYK）-802A、803A型 1～5条同上。 6、输出Pt100铂电阻信号（附分度值） （三）XMT-288F数显温控仪，另附说明书。 （四）XMT-288FC数显温控仪，另附说明书。 四、安装及使用 （一）BWY（WTYK）-802、803型温控器
MVR蒸发器工艺操作规程 第一部分原理 MVF蒸发器不同于普通单效降膜或多效降膜蒸发器，MVR为单体蒸发器，集 多效降膜蒸发器于一身，根据所需产品浓度不同采取分段式蒸发，即产品在第一次经过效体后不能达到所需浓度时，产品在离开效体后通过效体下部的真空泵将产品通过效体外部管路抽到效体上部再次通过效体，然后通过这种反复通过效体以达到所需浓度。 效体内部为排列的细管，管内部为产品，外部为蒸汽，在产品由上而下的流动过程中由于管内面积增大而是产品呈膜状流动，以增加受热面积，通过真空泵在效体内形成负压，降低产品中水的沸点，从而达到浓缩，产品蒸发温度为60C 左右。 产品经效体加热蒸发后产生的冷凝水、部分蒸汽和给效体加热后残余的蒸汽一起通过分离器进行分离，冷凝水由分离器下部流出用于预热进入效体的产品，蒸汽通过风扇增压器进行增压（蒸汽压力越大温度越高），而后经增压的蒸汽通过管路汇合一次蒸汽再次通过效体。 设备启动时需一部分蒸汽进行预热，正常运转后所需蒸汽会大幅度减少，在风扇增压器对二次蒸汽加压的过程中由电能转化为蒸汽的热能，所以设备运转过程中所需蒸汽减少，而所需电量大幅增加。 产品在效体流动的整个过程中温度始终在60 r左右，加热蒸汽与产品之间的温度差也保持在5—8°C左右，产品与加热介质之间的温度差越小越有利于保护产品质量、有效防止糊管。 产品的浓缩度在50流右时仅MVF蒸发器就能完成 第二部分工艺流程说明 1、物料走向 ①进料：上游工艺产生的硫酸钠原液送至本系统原料缓冲罐T01中, 由进料泵P01打入蒸发系统。5t/h 25 C 5%的硫酸钠溶液从原料缓冲罐T01出来，由进料泵P01打入板式换热器，硫酸钠溶液在蒸馏水板换 HE01和鲜蒸汽板换HE02内分别与系统产生的3.5t/h 102C的蒸馏水和200kg/h 120C的鲜蒸汽进行换热，温度达到
摘要 R22（CHF2Cl，二氟一氯甲烷）是目前应用十分普遍的一种制冷剂，其ODP 为0.034，GWP为1700，由于它含有氯原子，对臭氧层有破坏作用，即将被禁用。从对环境的长期影响来看, 自然工质比合成工质具有不可比拟的优势，比如 R1270（俗称丙烯）。 丙烯优点是易于获得，价格低廉，凝固点低，对金属不腐蚀。丙烯可燃, 消耗臭氧潜能值为零, 环保性能好，对人体的毒性也近于零毒性，饱和蒸汽压接近R22。丙烯的单位容积制冷量和COP与R22接近, 压缩比和排气温度也低于R22，这有利于提高压缩机的运行寿命。 随着科学不断地发展，新型制冷剂将逐步取代R22等对环境有破坏的制冷剂。本文的内容是设计出以R1270为工质的分体式家用空调器，制冷量为3500W。首先选以R22作工质的压缩机型号，我选择的的型号是SL211CV,然后进行热力计算，算得制冷量为3747W，冷凝热负荷为4707W。冷凝器的迎风面积为0.3957m2，蒸发器的迎风面积为0.4997m2。节流装置选用直径2mm，长1.46m的毛细管，最后用SolidWorks绘制室外机三维图。 关键词：R22 ，R1270，替代工质，空调，设计
ABSTRACT R22 (CHF C)is a very common application of refrigerant, the ODP is 2 0.034, GWP is 1700, because it contains chlorine atoms, has damaging effects on the ozone layer, is about to be disabled. From long-term impact on the environment, the synthesis of natural refrigerant than refrigerant has unparalleled advantages, such as R1270 (commonly known as propylene). Propylene advantage of easy access, low cost, low freezing point, non-corrosive metal. Propylene flammable, zero ozonedepleting potential, good environmental performance, the toxicity of the human body may be close to zero toxicity, saturation vapor pressure close to R22. Propylene refregeration unit volume and the R22 and COP close to the compression ratio and exhaust temperature is also lower than the R22, which is conducive to enhance the operational life of the compressor. With the continuous development of science, the new refrigerant R22 will be gradually replaced by damage to the environment, such as refrigerants. This article is designed for the working fluid in the R1270 home split air conditioners, refrigeration capacity of 3500W. First elected to conduct a qualitative R22 compressor models, I chose to model is the SL211CV, and then proceed to the heat, the cooling capacity can be said for the 3747W, condensing heat load of 4707W. Condenser area of the wind 0.3957m2, evaporator area of the wind 0.4997m2. Selection of cutting device diameter 2mm, length of capillary 1.46m, and finally with SolidWorks of three-dimensional graph drawing outdoor unit. Key words：R22 ，R1270，substitute，air conditioning，project
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 安徽工业大学 毕业设计任务书 学院、系：电气信息学院自动化系 专业：自动化 学生姓名：学号： 设计题目： 基于HDU4000过程控制系统的反应釜温 度控制系统的设计 起迄日期: 设计地点: 指导教师: 系主任:
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 毕业设计任务书 1．毕业设计课题的任务和要求： 反应釜生产和消费应用的高速增长期，已广泛应用。化工生产等必不可缺，所以反应釜的温度控制也尤为重要，尤其是恒温阶段，本设计要求 1.介绍控制系统的硬件组成，所采用的控制方案； 2.利用可编程逻辑控制器实现反应釜温度控制； 3.使用组态软件对系统进行组态； 4.监控温度PLC 控制系统的运行情况。 2．毕业设计课题的具体工作内容（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：本系统是以PLC、WinCC为基础，利用PLC实现温度控制系统的设计和应用。设计人员应具备下列知识： 1. 以过程控制实验装置中的反应釜温度作为被控对象设计一个控制对象，实现对反应釜温度的恒值控制； 2.组态测控界面上，实时设定并显示温度给定值、测量值及控制器输出值； 3.实时显示温度给定值实时曲线、温度测量值实时曲线； 4.选择合适的整定方法确定PID参数，并能在组态测控界面上实时改变PID参数。 5.设计的反应釜温度控制系统要能够实现反应釜温度的自动控制，控制作用又快又好，。
温湿度控制仪 使 用 说 明 书
温湿度控制仪，具有温湿度同时数字显示，控制值分别显示、定时打印记录等功能，仪表同时具有电压监测功能，缺水保护功能（内部有水位传感器输入接口，只要配接水位传感器，就可以适用需要缺水指示或报警的场合），内置循环定时器，使控制更加灵活，设备配上该仪表，将使其具有很高的自动控制功能。 一、主要技术指标 1.1控温范围：0℃----50℃ 1.2控温灵敏度：±0.5℃控湿灵敏度：±2%RH 1.3测温准确度：±0.3℃测湿准确度：5% ~ 7%RH 1.4温、湿度控制值及上、下限：可以由用户根据需要设定。 1.5打印记录定时范围：0---999秒可设定。 1.6循环定时器定时范围：工作时间0---9.9分钟、停止时间0---9.9分钟。 1.7上位机通信定时范围：0---9.9分钟。 1.8上限工作延时设定范围：0---9.9分钟。 1.9控温输出功率：电压220V±10%AC、电流5A；控湿输出功率：电流3A； 风机输出功率：电流1A。 1.10仪表工作环境条件：0℃---±45℃，相对湿度不大于85%。 1.11仪表工作电压：220V±10%；仪表功耗：<6瓦。 1.12温、湿度传感器：（智能型） 1.13仪表安装开空尺寸：1 50×75（mm）。 1.14仪表外形尺寸：160×80×170（mm）。 1.15仪表重量：<1kg 1.16打印机：(可扩展) 二、工作原理 本仪表将干、湿温传感器的等效信号转成相应的数字信号，再由微处理器进行处理后显示和智能控制。 （用户如需定时打印温度和湿度，仪表可扩展时钟和打印机接口。扩展后，仪表能根据设定的打印时间，定时打印“年、月、日、时、分”和当时的温度、湿度。 使用时应把仪表后面板标有打印机接口（R、T）字样的两个接线端与打印机后面板对应的接线端相连，并把220V交流电源接到打印机后面板标有相，中的接线端。）（正常工作时，加热水箱中的水应浸没水位传感器；当水位低于水位传感器时，仪表的缺水指示灯点亮，说明水箱中缺水。此时应向水箱中加水直至浸没水位传感器为止，仪表恢复正常工作。） 为了对设备的制冷系统进行有效的保护，仪表内置了延时程序，以保证两次制冷启动之间的时间间隔，保护压缩机的正常工作。
Refrigeration System Performance using Liquid-Suction Heat Exchangers S. A. Klein, D. T. Reindl, and K. BroWnell College of Engineering University of Wisconsin - Madison Abstract Heat transfer devices are provided in many refrigeration systems to exchange energy betWeen the cool gaseous refrigerant leaving the evaporator and Warm liquid refrigerant exiting the condenser. These liquid-suction or suction-line heat exchangers can, in some cases, yield improved system performance While in other cases they degrade system performance. Although previous researchers have investigated performance of liquid-suction heat exchangers, this study can be distinguished from the previous studies in three Ways. First, this paper identifies a neW dimensionless group to correlate performance impacts attributable to liquid-suction heat exchangers. Second, the paper extends previous analyses to include neW refrigerants. Third, the analysis includes the impact of pressure drops through the liquid-suction heat exchanger on system performance. It is shoWn that reliance on simplified analysis techniques can lead to inaccurate conclusions regarding the impact of liquid-suction heat exchangers on refrigeration system performance. From detailed analyses, it can be concluded that liquid-suction heat exchangers that have a minimal pressure loss on the loW pressure side are useful for systems using R507A, R134a, R12, R404A, R290, R407C, R600, and R410A. The liquid-suction heat exchanger is detrimental to system performance in systems using R22, R32, and R717. Introduction Liquid-suction heat exchangers are commonly installed in refrigeration systems With the intent of ensuring proper system operation and increasing system performance.Specifically, ASHRAE(1998) states that liquid-suction heat exchangers are effective in: 1) increasing the system performance 2) subcooling liquid refrigerant to prevent flash gas formation at inlets to expansion devices 3) fully evaporating any residual liquid that may remain in the liquid-suction prior to reaching the compressor(s) Figure 1 illustrates a simple direct-expansion vapor compression refrigeration system utilizing a liquid-suction heat exchanger. In this configuration, high temperature liquid leaving the heat rejection device (an evaporative condenser in this case) is subcooled prior to being throttled to the evaporator pressure by an expansion device such as a thermostatic expansion valve. The sink for subcooling
液氨蒸发器控制系统分析 液氨蒸发器是一个换热设备。它是利用液氨的汽化需要吸收大量热量，以此来冷却流经管内的被冷物料。在生产上，往往要求被冷却物料的出口温度稳定，这样就构成了以被冷物料出口温度为被控变量，以液氨流量为操纵变量的控制方案，见图191(a)。这一控制方案用的是改变传热面积来调节传热量的方法。因液位高度会影响换热器的浸润传热面积，因此，液位高度即间接反映了传热面积的变化情况。由此可见，液氨蒸发器实质上是一个单输入(液氨流量)两输出(温度和液位)系统。液氨流量既会影响温度，也会影响液位，温度和液位有一种粗略的对应性。通过工艺的合适设计，在正常工况下当温度得到控制后，液位也应该在一定允许区间内。 超限现象总是因为出现了非正常工况的缘故。在这里，不妨假设有杂质油漏入被冷物料管线，使传热系数猛降，为了取走同样的热量，就要大大增加传热面积。但当液位淹没了换热器的所有列管时，传热面积的增加已达到极限，如果继续增加氨蒸发器内的液氨量，并不会提高传热量。但是液位的继续升高，却可能带来生产事故。这是因为汽化的氨是要回收重复使用的，氨气将进入压缩机人口，若氨气带液，液滴会损坏压缩机叶片，因而液氨蒸发器上部必须留有足够的汽化空间，以保证良好的汽化条件。为了保持足够的汽化空间，就要限制氨液位不得高于某一最高限值。为此，需在原有温度控制基础上，增加一个防液位超限的控制系统。 这两个控制系统工作的逻辑规律如下：在正常工况下，由温度控制器操纵阀门进行温度控制；而当出现非正常工况，引起氨的液位达到最高限时，被冷却物料的出口温度即使仍偏高，但此时温度的偏离暂成为次要因素，而保护氨压缩机不致损坏已上升为主要矛盾，于是液位控制器应取代温度控制器工作(即操纵阀门)。
HS-WSD 温湿度控制器 使 用 说 明 书 保定市华硕电气有限公司
目录 一、概述 (3) 二、技术参数 (3) 三、装置介绍 (3) 四、工作原理 (3) 五、操作说明 (4) 六、外型尺寸 (5) 七、原理接线图 (5)
HS-WSD温湿度控制器说明书 一、概述 该装置以单片机为核心，使用数字传感器。对一路温度一路湿度进行实时测量控制，并以数字方式显示。可以根据实际温湿度测控的需要，分别对温湿度上下限和回差分别进行设置，实现对被测环境的温湿度自动调节。该装置精度高，工作稳定。适用于各种需要对温湿度进行检测控制的场合。特别是电力系统各种高低压开关柜箱市式变电站的防凝路保护。 二、技术参数 1、测量范围 温度：-40℃至+123.8℃ 湿度：0%RH至100%RH 2、测量精度及分辨率 温度：精度±0.5℃分辨率 0.1℃ 湿度：精度±4.5%RH 分辨率 1RH% 3、参数设置范围 温度下限设置范围：0℃至25℃，环境温度低于该值启动加热。 温度回差设置范围：1℃至10℃，温度下限与温度回差之和，为停止加热的温度值。 湿度上限设置范围：60%RH至95%RH，环境湿度高于该值，启动加热。 湿度回差设置范围：1%RH至30%RH，湿度上限减湿度回差的值，为停止加热的湿度值。 4、加热触点容量：3A/220V AC 5、适用电源：AC/DC220V或AC/DC110V 6、装置最大功耗：<5W 7、外形尺寸：96mm×96mm×75mm 8、安装尺寸：91.5mm×91.5mm
9、使用环境：温度： -10℃至+50℃ 相对湿度：≤95%RH 周围无导电尘埃或导致绝缘损坏的腐蚀性气体霉菌等。 三、装置介绍 1、一路温度与一路湿度测控，循环数字显示。 2、参数可根据实际温湿度测控需要调整。 3、RTU方式MODBUS通讯规约，485接口。 4、传感器接线错误或断线报警。 5、嵌入式安装。 四、工作原理 传感器单片机加热器 按键数码管 五、操作说明
蒸发器主体为加热室和分离室，蒸发器的主要结构尺寸包括：加热室和分离室的 直径及高度；加热管的规格、长度及在花板上的排列方式、连接管的尺寸。这些 尺寸的确定取决于工艺计算结果，主要是传热面积。 3.1加热管的选择和管数的初步估计 3.1.1管子长度的选择根据溶液结垢的难易程度、溶液的起泡性和厂房的高度等 因素来考虑。本次设计选用外循环式蒸发器，国产外循环式蒸发器蒸发器的管长 一般从2560到3000mm不等，具体参考《糖汁加热与蒸发》[1]第139页表6-1， 再根据糖汁的黏度情况，选择加热管以及板管型号如下表3-1所示： 表3-1加热选择参数 管长（mm）15CrMoR型管板后度（mm）管子规格（mm）管间距 离（mm） φ42×354300030 因加热管固定在管板上，管板选择考虑到管板厚所占有的传热面积，以及因焊接 所需要每端留出的剩余长度，则计算理论管子数n时的管长实际可以按以下公式 计算： L=（L0-0.1）m=3-0.1=2.9 m 前面已经计算求得各效面积A取500m2 n= = =1307 加热管的排布方式按正三角形排列，查《常用化工单元设备设计》[3]第163页表 4-6，知道当管数为1303时，排布为a=19层，1307与1303相差不大，在这可 以取19层进行计算。其中排列在六角形内管数为 =1027根，其余排列在弓形面
积内，如果按标准间距即管间距离54mm排列，则有四根管排不下，四根管的总面积为： A3=3.1415926×0.042×2.9×3=1.53 m2 鉴于前面已经取1.11的安全系数，如果现在取1303根管，则总面积为： =500-1.53=498.47 安全系数为 K= =1.108 在安全系数范围内，所以可以不要三根管，取1303根。 3.1.2加热壳体的直径计算 D=t(b-1)+2e D-----壳体直径，m； t------管间距，m； b-----沿直径方向排列的管子数目； ,在此取 e-----外层管的中心到壳体内壁的距离，一般取e=(1.0～1.5)d 1.5。 b =2a-1=2×19-1=37 D=0.054×(37-1)+2×1.5×0.042＝2.07m 参考《糖厂技术准备第三册》[6]第198页表9-2,本次设计常用标准形式的外循环式蒸发器,型号为TWX-550,有关参数如下表所示 取标准的壳体直径为2400mm，具体参数如下表3-2-1，3-2-2所示：
BWDK-系列 通过ISO9001:2000质量体系认证 认证号：05504Q10349ROS 变压器用电阻温度器 使用说明书 制造单位：南京超博机电设备工程有限公司
安全指导 在安装、操作和运行本温控器前，请仔细阅读本说明书，并妥善保管。! 警告 !注意
一、产品概述 本仪器是为干式变压器设计的新一代电脑温度控制器，它采用先进的计算机控制技术和数据存贮技术设计而成，且在设计中采用了硬件和软件相结合的抗干扰措施，使产品具有了极强的抗干扰能力。本仪器能保证干式变压器在正常的温度范围内安全地工作，是保护干式变压器的重要装置。温控器的各种控制参数只需通过面板上几个按键的设置就可实现，而且设定的参数在停电后永不丢失。本仪器还具有“黑匣子”功能，可记录变压器掉电时刻三个绕组的温度，以供查询。在使用方面，本仪器具有操作简单、安装方便、维护容易的特点。 本产品符合JB/T7613-1994《变压器用电阻温度计》标准 本产品生产体系通过ISO9001质量体系认证。 二、产品型号：BWDK系列电阻温控器产品型号如下表：
三、技术参数 1.测温范围：00C—2000C 2. 测温精度：±1%FS 3. 分辨率：0.10C 4. 工作电压：AC220V±10%（50Hz） 5. 功耗：5V A 6. 传感器：三支Pt100铂热电阻，三支PTC热电阻（选件） 7.继电器触点容量：10A/250V AC 8. 仪表重量：＜3Kg 9. 外形尺寸：260×200×80（mm） 10. 模拟量输出：三路4-20mA电流，或三路1-5V电压 11. 数字量输出：RS232或RS485串行通信接口 四、产品功能介绍 1、具有三相绕组温度的巡回温度显示或最高温度显示功能。 2、可根据设定的开风机温度和关风机温度自动控制风机的开启和关闭，保证干式变压器在正常温度下安全地工作。当三相绕组温度中的最高一相温度超过开风机的设定温度或在手动开风机的情况下，风机会开启。 2.1 . 变压器可配用2台、4台、6台风机或不接风机。接有风机时，当风机开启，则温控器面板上相应编号的“风机”工作指示灯变为绿色。 2.2 . 若某风机出现断相故障时，则温控器面板上该相风机工作指示灯变为红色，同时发出蜂鸣报警声。 3、具有超温报警功能。当三相绕组温度中的最高一相温度超温时，温控器内发出蜂鸣报警声，同时面板上“超温”灯亮，“超温”输出端子（13、15端）输出一个闭合开关信号。 4、具有自动跳闸功能。当三相绕组温度中的最高一相温度达到跳闸温度时，温控器内发出蜂鸣报警声，同时面板上“跳闸”灯亮，“跳闸”输出端子（11、12端）输出一个闭合开关信号。 5、具有传感器故障报警功能。传感器故障时，温控器面板上的“故障”指示灯亮，温控器内发出蜂鸣报警声，“故障”输出端子（14、15端）输出一个闭合开关信号。 5.1 指示灯不同颜色代表不同相传感器故障：黄色代表A相，绿色代表B相，
家用空调一般不能调节蒸发温度！对于冷库等装置可以微量调整，蒸发温度的提高主要是在设计制造阶段！ 制冷剂在蒸发器内蒸发时的温度，也是制冷剂对应于蒸发压力的饱和温度.它对制冷效率影响较大，它每降低1度，制取同样的冷量需增加功率4%，所以在条件许可的情况下，适当提高蒸发温度，对提高空调器制冷效率是有利的。家用空调器的蒸发温度一般比空调出风口温度低5-10℃，正常运行时，蒸发温度在5~12℃，出风温度在10-20℃.5 1．4 蒸发温度如何调节 蒸发温度调节，在实际操作中是控制蒸发压力，即调节低压压力表的压力值，操作中通过调节热力膨胀阀(或节流阀)的开度来调节低压压力的高低。膨胀阀开启度大，蒸发温度升高，低压压力也升高，制冷量就会增大；如果膨胀阀开启度小，蒸发温度降低，低压压力也降低，制冷量就会减少。 1．5 影响蒸发温度变化的因素 在制冷装置实际运行过程中，蒸发温度的变化是很复杂的，它除了直接受膨胀阀(节流阀)控制外，与被冷却对象的热负荷、蒸发器的传热面积和压缩机的容量有关。这三个条件某一个发生变动时，制冷系统的蒸发压力和温度必然发生相应的变化，因此操作人员要保证蒸发温度在规定范围内稳定运行，就需要及时地了解蒸发温度的变化，根据蒸发温度的变化规律，适时地、正确地进行蒸发温度的调节。 1．5．1 热负荷的变化对蒸发温度的影响 所谓热负荷，即指被冷却物的放热量。热负荷的变化就是被冷却物放热量大小的变化。制冷装置在运行过程中，热负荷的变化是经常发生的。当热负荷增大时，其它条件不变的情况下，蒸发温度就会升高，低压压力也会升高，吸气的过热度也会加大。这种情况下只能开大膨胀阀，增大制冷剂的循环量，而不能因为低压压力升高关小膨胀阀，降低低压压力。这样做将会使吸气过热度更大，排气温度升高，运行条件恶化。调节膨胀阀时，每次调节量不应过大，调节后必须经过一定时间的运行，才能反映出热负荷与制冷量是否平衡。 1．5．2 制冷压缩机能量的变化对蒸发温度的影响当增加制冷压缩机的能量时，压缩机的吸气量就相应增加，在其它条件不变的情况下，就会出现高压升高，低压降低，蒸发温度也会随之下降。为了继续保持生产工艺需要的蒸发温度，就要开大膨胀阀，使低压压力上升到规定范围。制冷压缩机加大能量运行一段时间后，随着被冷却物温度的下降，蒸发温度、低压压力也会逐渐降低(膨胀阀不作任何调节)，这是因为被冷却物温度下降热负荷减少的缘故。这种情况下不应误认为压力下降，是供液量不足去开大膨胀阀，增加供液量，而是应关小膨胀阀，减少制冷压缩机能量运行，否则，则会出现能量过大，供液量过大使制冷机组出现带液运行或奔油事故的发生。 1．5．3 传热面积发生变化对蒸发温度的影响 传热面积主要是指蒸发器的蒸发面积，传热面积的变化主要是指蒸发面积大小发生的变化。在完整的制冷装置中，蒸发面积通常是固定不变的，但是在实际运行操作中，由于供液不足或者蒸发器内积油，蒸发面积是不断发生变化的。蒸发面积的增、减对蒸发温度的影响与热负荷的增、减对蒸发温度的影响是基本相似的。当蒸发面积增加时，蒸发温度就会升高；当蒸发面积减少时，蒸发温度就会降低。为了保持需要的温度，就应调节能量和膨胀阀，对蒸发器进行放油清理，以保持传热面积与制冷量的相对平衡。